C语言头文件的作用

C语言头文件的作用

最近在工作当中遇到了一点小问题,关于C语言头文件的应用问题,主要还是关于全局变量的定义和声明问题.

学习C语言已经有好几年了,工作使用也近半年了,但是对于这部分的东西的确还没有深入的思考过.概念上还是比较模糊的,只是之前的使用大多比较简单,并没有牵涉到太复杂的工程,所以定义和声明还是比较简单而明了了的.但是最近的大工程让我在这方面吃到了一点点苦头,虽然看了别人的代码能够很快的改正,但是这些改正背后的原因却不知道.我想大多数喜欢C语言的程序员应该是和我一样的,总喜欢去追究程序问题背后的底层原因,而这也恰恰是我喜欢C语言的最根本的原因.

今天看过janders老兄在csdn上的一篇文章后,理解的确加深了很多,而且还学到一些以前不怎么知道的知识.

现将文章转载过来,并对文章当中的一些拼写错误做了简单的纠正,同时对文字及布局做了少许修改.

(如果想看原文的,请参考本文底部的链接.)

C语言中的.h文件和我认识由来已久，其使用方法虽不十分复杂，但我却是经过了几个月的“不懂”时期，几年的“一知半解”时期才逐渐认识清楚他的本来面目。揪其原因，我的驽钝和好学而不求甚解固然是原因之一，但另外还有其他原因。原因一：对于较小的项目，其作用不易被充分开发，换句话说就是即使不知道他的详细使用方法，项目照样进行，程序在计算机上照样跑。原因二：现在的各种C语言书籍都是只对C语言的语法进行详细的不能再详细的说明，但对于整个程序的文件组织构架却只字不提，找了好几本比较著名的C语言著作，却没有一个把.h文件的用法写的比较透彻的。下面我就斗胆提笔，来按照我对.h 的认识思路，向大家介绍一下。

让我们的思绪乘着时间机器回到大学一年级。C原来老师正在讲台上讲着我们的第一个C语言程序: Hello world!

文件名First.c

main()

{

printf(“Hello world!”);

}

例程-1

看看上面的程序，没有.h文件。是的，就是没有，世界上的万物都是经历从没有到有的过程的，我们对.h的认识，我想也需要从这个步骤开始。这时确实不需要.h文件，因为这个程序太简单了，根本就不需要。那么如何才能需要

呢？让我们把这个程序变得稍微复杂些，请看下面这个，

文件名First.c

printStr()

{

printf(“Hello world!”);

}

main()

{

printStr();

}

例程-2

还是没有, 那就让我们把这个程序再稍微改动一下.

文件名First.c

main()

{

printStr();

}

printStr()

{

printf(“Hello world!”);

}

例程-3

等等，不就是改变了个顺序嘛, 但结果确是十分不同的. 让我们编译一下例程-2和例程-3,你会发现例程-3是编译不过的.这时需要我们来认识一下另一个C语言中的概念:作用域.

我们在这里只讲述与.h文件相关的顶层作用域, 顶层作用域就是从声明点延伸到源程序文本结束, 就printStr()这个函数来说，他没有单独的声明,只有定义,那么就从他定义的行开始,到first.c文件结束, 也就是说,在在例程-2的main()函数的引用点上,已经是他的作用域. 例程-3的main()函数的引用点上，还不是他的作用域,所以会编译出错. 这种情况怎么办呢? 有两种方法,一个就是让我们回到例程-2, 顺序对我们来说没什么, 谁先谁后不一样呢，只要能编译通过,程序能运行, 就让main()文件总是放到最后吧. 那就让我们来看另一个例程,让我们看看这个方法是不是在任何时候都会起作用.

文件名First.c

play2()

{

……………….

play1();

………………..

}

play1(){

……………..

play2();

……………………

}

main()

{

play1();

}

例程-4

也许大部分都会看出来了，这就是经常用到的一种算法, 函数嵌套, 那么让我们看看, play1和play2这两个函数哪个放到前面呢?

这时就需要我们来使用第二种方法,使用声明.

文件名First.c

play1();

play2();

play2()

{

……………….

play1();

………………..

}

play1()

{

…………………….

play2();

……………………

}

main()

{

play1();

}

例程-4

经历了我的半天的唠叨, 加上四个例程的说明,我们终于开始了用量变引起的质变, 这篇文章的主题.h文件快要出现了。

一个大型的软件项目,可能有几千个,上万个play, 而不只是play1,play2这么简单, 这样就可能有N个类似play1(); play2(); 这样的声明, 这个时候

就需要我们想办法把这样的play1(); play2(); 也另行管理, 而不是把他放在.c文件中, 于是.h文件出现了.

文件名First.h

play1();

play2();

文件名First.C

#include “first.h”

play2()

{

……………….

play1();

………………..

}

play1();

{

……………………..

play2();

……………………

}

main()

{

play1();

}

例程-4

各位有可能会说,这位janders大虾也太罗嗦了，上面这些我也知道, 你还讲了这么半天, 请原谅, 如果说上面的内容80%的人都知道的话,那么我保证,下面的内容,80%的人都不完全知道. 而且这也是我讲述一件事的一贯作风,我总是想把一个东西说明白,让那些刚刚接触C的人也一样明白.

上面是.h文件的最基本的功能, 那么.h文件还有什么别的功能呢? 让我来描述一下我手头的一个项目吧.

这个项目已经做了有10年以上了，具体多少年我们部门的人谁都说不太准确,况且时间并不是最主要的，不再详查了。是一个通讯设备的前台软件, 源文件大小共51.6M, 大小共1601个文件, 编译后大约10M, 其庞大可想而知, 在这里充斥着错综复杂的调用关系,如在second.c中还有一个函数需要调用first.c文件中的play1函数, 如何实现呢?

Second.h 文件

play1();

second.c文件